7.6 正确使用与保养动力电池
根据无人机采用的锂聚合物电池的特性，正确使用电池能确保电池的寿命不降低，从而最大限度保证无人机的飞行安全，通常需要做到以下几个方面。
1.不过放
电池的放电曲线表明，刚开始放电时，电压下降速度比较快，但放电到3.7～3.9 V，电压下降速度较慢。一旦降至3.7 V以后，电压下降速度就会加快，控制不好就导致过放，轻则损伤电池，重则电压太低造成炸机。有些飞手因为电池较少，所以，每次飞都会过放，这样的电池很短命。策略是，尽量少飞1 min，寿命就多飞一个循环。宁可多买两块电池，也不要每次把电池用到超过容量极限。要充分利用电池报警器，一报警就应尽快降落。
2.不过充
有些充电器在充满以后的断电功能不完善，导致单片电池充满到4.2 V还没有停止充电。另外，有些充电器使用一段时间以后，因为元器件老化，也容易出现充满不停止的问题。因此，锂聚合物电池充电的时候一定要有人照看，当发现充电时间过长时，要人工检查充电器是否出现故障，如果出现故障要尽快拔掉电池，否则锂聚合物电池过充，轻则影响电池寿命，重则直接出现爆炸起火。另外要注意，充电时一定要按照电池规定的充电C数或更低的C数进行充电，不可超过规定充电电流。
3.不满电保存
充满电的电池不能满电保存超过3天，如果超过一个星期不放掉，有些电池就直接鼓包了，有些电池可能暂时不会鼓，但几次满电保存后，电池可能会直接报废。因此，正确的方式是，在接到飞行任务后再充电，电池使用后如在3天内没有飞行任务，请将单片电压充至3.80～3.85 V保存。再有充好电后因各种原因没有飞，也要在充满后3天内把电池放电到3.80～3.85 V保存。如在3个月内没有使用电池，将电池充放电一次后继续保存，这样可延长电池使用寿命。
4.不损坏外皮
电池的外皮是防止电池爆炸和漏液起火的重要结构，锂聚合物电池的铝塑外皮破损将会直接导致电池起火或爆炸。电池要轻拿轻放，在飞机上固定电池时，扎带要束紧。因为会有可能在做大动作飞行或摔机时，电池会因为扎带不紧而甩出，这样也很容易造成电池外皮破损。
5.不短路
不短路往往发生在电池焊线维护和运输过程中。短路会直接导致电池打火或起火爆炸。当发现使用过一段时间后电池出现断线的情况需要重新焊线时，特别要注意电烙铁不要同时接触电池的正极和负极。
6.电池保存在安全环境
（1）不要在高温/低温环境充放电。极端温度会影响电池的性能和寿命，充电前应检查已使用过的电池是否已经冷却，不要在寒冷的车库、地下室、阳光直射下或热源附近充放电。
（2）电池应保存在阴凉的环境下。长期存放电池时，最好能放在密封袋中或密封的防爆箱内，建议环境温度为10 ℃～25 ℃，且干燥、无腐蚀性气体。
（3）在起飞之前要给电池做保温处理，将电池保存在温暖的环境中，如房屋内、车内、保温箱内等。要起飞时快速安装电池，并执行飞行任务。在低温飞行时尽量将时间缩短到常温状态的一半，以保证安全飞行。在北方或高海拔地区常会有低温天气出现，此时电池如长时间在外放置，它的放电性能会大大降低，如果还要以常温状态时的飞行时间去飞，那一定会出问题。此时应将报警电压升高（如单片报警电压调至3.8 V），因为在低温环境下压降会非常快，报警一响立即降落。
7.电池应安全运输
电池最怕磕碰和摩擦，运输磕碰可能引起电池外部均衡线短路，短路会直接导致电池打火或起火爆炸。另外，要避免导电物质同时接触电池的正极和负极而短路。在运输电池的过程中，最好的办法是给电池单独套上自封袋后置于防爆箱内。植保无人机中的部分农药助剂属易燃助剂，所以，应把农药与电池分开放置。
8.远离农药，防止电池腐蚀
植保无人机作业中的药水对电池有一定腐蚀性，外部防护不到位也会对电池造成腐蚀。不正确的使用方式还可能对电池的插头产生腐蚀。因此，用户在充电后、实际作业时必须避免药物对电池的腐蚀。作业结束后电池放置时必须远离药物，这样才能减少药物对电池的腐蚀。
9.正确保养电池
应定期检查电池主体、把手、线材、电源插头，观察外观是否受损、变形、腐蚀、变色、破皮，以及插头与飞机的接插是否过松。飞行结束后电池温度较高，需待飞行电池温度降至40 ℃以下再对其进行充电（飞行电池充电最佳温度范围为5 ℃～40 ℃）。作业结束后，建议对电池进行慢充。
夏季：从户外高温放电后或高温下取回电池最好不要立即进行充电，待电池表面温度下降后再对其进行充电，这样可以大大提高电池的寿命周期。夏季气温比较高，电池最好不要暴晒在阳光下。
冬季：放电后电池采取有效的保温措施（如使用保温箱保存），以确保电池的温度保持在5 ℃以上，低温环境下电池的续航时间会有明显的缩短，出现低电量报警后，需立即返回降落。
10.电池应急处置方法
电池在充电站上发生起火时，首先切断设备电源，用石棉手套或火钳摘下充电站架上燃烧的锂电池，放置于地面或消防沙桶中，用石棉毯盖住地面上锂电池燃烧的火苗，并将消防沙掩埋石棉毯上隔绝空气令其窒息。若需将使用殆尽的电池报废，应用盐水完全浸泡电池72 h以上，确保完全放电后再进行晾干报废。
切忌：用干粉扑灭，因干粉对固体金属化学火灾需要大量粉尘覆盖，且对设备有腐蚀作用，污染空间。
二氧化碳不污染空间和腐蚀机器，但只能达到对火苗瞬间抑制作用，需用沙石、石棉毯配合使用。
隔离窒息是应对锂电池燃烧的最好方法。
第一时间发现者尽快扑救，同时用通信工具通知其他人员增援，最大限度减少财产损失和人员伤害。
航模电池的相关知识
利用烙铁自制4s2p 21700航模电池组
【项目小结】
本项目主要讲述了电池的分类及特性。
电池是电动无人机的供能部件，其种类繁多。无人机上主要使用锂聚合物电池，锂聚合物电池具有储能密度大、放电倍率大、单体电压高等优点。电池可以通过串、并联得到合适的电压与容量，串并联一般用S与P表示。
电池的常用规格参数主要有电池容量、电压、放电倍率、放电终止电压和内阻等，这些参数决定了电池的基本特性。
动力电池的充电与储存都应按照相关标准进行，以免因为操作失误导致电池失效，严重时可能引发火灾。
【巩固提高】
1.锂离子电池的基本参数都有哪些，具体代表什么含义？
2.锂电池的充电与存储有什么注意事项？
3.在日常生活中哪些场景应用到了电池，使用的是何种类型的电池？
【实训7】
电池的放电测试
任务描述
使用充电器将电池充满电，利用电池测试仪完成对动力电池的放电测试，通过放电电流大小的设置了解动力电池的性能，记录数据并进行比对。
任务目标
能够正确地使用充电器进行充电，掌握电池测试仪的设置及使用，了解动力电池的基本特性，能够独自完成电池放电测试并对结果进行简单分析。
任务实施
1. 18650电池简介
18650电池是电子产品中比较常用的锂电池。其电池的直径为18 mm，长度为65 mm，单节标称电压为3.7 V，充电电压为4.2 V，最小放电为2.75 V，是圆柱体的电池。
18650电池因其具有容量大、储能效率高、稳定性好、没有记忆效应、循环寿命高、不含毒性物质等优点，被广泛使用在工业领域及笔记本计算机、对讲机、仪器仪表等电子设备。经过多年的发展，18650电池的制备工艺已经非常成熟，除性能有了极大提升外，其安全性也非常完善。为了避免密闭的金属外壳发生爆炸，现在18650电池都会在顶部配有一个安全阀，安全阀是每个18650电池的标配，也是最重要的一道防爆屏障。当电池内部压力过大时，其顶部安全阀会开启排气减压，避免爆炸，另外，为防止电池内部泄露出的化学物质在高温的条件下与空气中的氧气发生化学反应，从而出现起火，现在部分18650电池还自带保护板，具有防止过充、过放和短路等保护功能，安全性能十分高。
2. 18650电池测试元件准备
（1）电池：18650电池（图7-24）。
（2）电池夹（图7-25）。
图7-24 18650电池
图7-25 电池夹
（3）电池容量测试仪（图7-26）。
（4）锂电池充电器（图7-27）。
图7-26 电池容量测试仪
图7-27 锂电池充电器
（5）计算机：TEC电池检测系统V6.8.3。
3. 18650电池测试
（1）打开计算机中TEC电池检测系统V6.8.3。
（2）18650电池充满电的电压是4.2 V，待电池完全充满电放入电池夹中。插上电源，通过旋转电池容量测试仪上的旋钮设置数据，电流设置为17 A，关断电压设置为2.4 V。连接计算机和测试仪，并在软件上连接。等待电池放电到关断电压自动停止并有警报声响起后保存数据，关掉设备，收拾设备，结束试验。
（3）测试数据分析。18650电池放电过程：一节18650电池充满电（4.2 V）进行放电实验时，放电时的持续电流需控制在10～20 A，断开电压设置在2.4 V。当电流固定为17 A时，电压缓缓下降，在前10 min电压都是呈“阶梯”状下降，下降曲线相对比较平缓，在10 min后到结束为止电压的下降曲线比较陡，表示电压下降很快。从图7-28中可以看出，一节18650电池在17 A的放电电流下能持续工作大约11 min，能量11.00 Wh。实验结束后，电池有一定程度的发热。一节18650电池在放电结束后的电流为13.50 A，最高电压为4.15 V，最低电压为2.20 V，容量为3 161 mAh，放电结束后的温度为39.2 ℃，放电持续时间总长为11 min 22 s。
图7-28 18650电池放电过程
3S2P电池测试数据结果（图7-29）：3S2P电池在放电过程中的最高电压为12.50 V，最低电压为6.95 V，能量为64.92 Wh，电池容量为6 130 mAh，在测试试验过程中的温度为33.1 ℃，总的持续时间为20 min 28 s。
在电池上，18650电池和3S2P电池的对比中，18650电池的持续放电时间明显低于3S2P电池，而且18650电池的密度比较大，容量大。实际上，这两款电池在装机后都是可以飞行的。
2212KV980电机带动选用的螺旋桨产生的拉力很大，电池在质量上完全没有问题。该电机转动所需要的电流比较大，在带动1047螺旋桨转动，油门达到30%时，一个电机所需要的电流为5.5 A，四个电机就需要22 A，F450飞机以持续电流22 A安全飞行时油门需控制在30%以下，而实验测得18650电池在20 A放电时会发烫，测量放电过程中最高温度可达到52 ℃，存在安全隐患，所以18650电池不太适合用在F450飞机上，3S2P电池是可以用在F450飞机上，在放电过程中温度相对比较低。但各有各的好处，18650电池在生活中的用途也十分广泛，平时所用的计算机就是用18650电池组合成的，还有一些电动车电池也是用的这一款电池。强光手电、电蚊拍等小电器这些都开始使用18650电池。
图7-29 3S2P电池放电过程
电池放电测试工卡见表7-4。
表7-4 电池放电测试工卡
续表
